ユーザー事例

TriVector验证战神I火箭的时间延迟

挑战

分析NASA战神I火箭上健康和状态信息的时间延迟

解决方案

使用Si金宝appmulink和SimEvents建模包级通信,运行离散事件模拟,并评估端到端延迟

结果

  • 要求提前一年确认
  • 发现定时规格问题
  • 延迟分析结果以可视化的方式传达

“Ares I的SimEvents模型可以在多个总线上跟踪大约每秒20,000个数据包的交付时间,这使我们能够在硬件设计之前验证需求并识别时间要求的问题。”

克里·亚历山大,TriVector服务公司的
美国宇航局的战神一号火箭。

战神I火箭是美国国家航空航天局(NASA)星座计划(Constellation Program)前往国际空间站、月球、火星和太阳系的核心任务。战神一号有两个阶段:在第一级,一个可重复使用的固体火箭助推器在发射期间将猎户座乘员运载火箭提升到近地轨道,然后与战神一号分离。在上一级,一个J-2X发动机推动猎户座进入轨道。“猎户座”两级航空电子系统和地面系统之间的通信对每次发射的成功至关重要。

为了支金宝app持NASA, TriVector服务团队分析了十多个战神I通信总线的时间。利用Simulink对Ares I包级通信进行离散事件仿真金宝app®, Stateflow®, SimEvents®,在开发任何硬件或软件之前,工程师评估网络延迟并验证总线的需求。

“战神I公共汽车将健康和状态信息从航空电子传感器传送到飞行计算机、猎户座和地面系统,”TriVector公司的高级工程师克里·亚历山大解释说。“通过SimEvents,我们进行了模拟,跟踪每个数据包从源头到目的地,并验证它是否在NASA要求的时间范围内交付。”

挑战

战神I的第一级和上一级都有冗余总线,将飞行计算机与远程终端(RTs)连接起来,后者收集航空电子传感器数据。NASA的顶级要求规定,一旦RT获得数据,数据必须在指定的时间内交付给猎户座或地面系统;较低层次的需求指定元素到元素数据交付的时间。

为了分析时间和验证需求,TriVector工程师需要对战神I通信系统架构建模,并模拟组件之间的事务。模型必须包括每个RT、总线和它们的互连。该团队必须在微秒级运行模拟,然后对结果进行后处理以测量延迟。最后,他们需要以图形化的方式表示分析结果,以证明可以满足时间要求。

因为硬件还没有开发出来,工程师不得不完全根据需求对系统进行建模。

解决方案

TriVector工程师使用Simulink和Si金宝appmEvents来模拟整个战神I的包级通信,并分析健康和状态信息的端到端延迟。

他们根据来自NASA的数据I/O配置文件建立了一个上层总线和RTs的模型,其中包括一个数据时间表,定义了飞行计算机在亚秒级的时间片中何时向RTs请求数据。

他们使用最初的SimEvents模型(其中包括一个RT、一个飞行计算机、一个总线和系统时钟)来模拟在指定时间片上的数据传递。然后他们添加RTs和其他组件,直到他们对上层低速率数据总线建模。

在SimEvents中,工程师通过比较报文从RT发出的时间和报文到达目的地的时间来计算每个报文发送的延迟时间。

利用statflow,工程师们对上一级飞行终止系统的信号逻辑进行了建模,该系统用于在紧急情况下摧毁火箭。

TriVector与MathWorks咨询服务合作,实现大规模建模的最佳实践。他们基于SimEvents块构建了一个参数化、可重用的组件库,使模型更容易修改并缩短了模拟时间。

该团队使用Simulink Coder进一步加速了模拟金宝app创建独立的可执行文件。

团队使用MATLAB®对仿真结果进行后处理,并绘制包延迟图。

TriVector服务团队已经完成了战神I的初始时间分析,包括一级和上一级总线。该团队现在正在使用Simulink Requ金宝appirements™来跟踪在Microsoft中捕获的需求®®到模型中。

结果

  • 要求提前一年确认.Alexander说:“通过使用SimEvents建模离散事件,我们能够在硬件可用之前模拟包级事务。“如果NASA必须首先建造硬件,对时间要求的验证可能会推迟一年。”

  • 发现定时规格问题.“我们的SimEvents模型提供了整个系统的图像,以及使用电子表格无法获得的详细计时结果,”Alexander说。“这种方法使我们能够向NASA报告缺少的需求,以进行改进。”

  • 延迟分析结果以可视化的方式传达.“我们创建了MATLAB图,使我们的结果更容易可视化和交流,”Alexander说。“例如,在5秒的模拟中,我们将特定总线上每个包的时间延迟需求绘制成红线;在同一个图表中,我们绘制了这些包的实际延迟。当所有的数据包都低于红线时,我们就知道系统满足了特定的要求。”

下载188bet金宝搏产品使用

お客様の成功事例をご紹介

カスタマーリファレンスプログラムに参加する